专利名称：电镀金刚石线锯上砂装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电镀设备技术领域，特别涉及一种使用磁悬浮法实现电镀金刚石线锯上砂的装置。
背景技术：
近年来随着太阳能光伏发电的迅猛发展，以电镀金刚石线锯为代表的金刚石工具在硅锭开方和切片领域得到了广泛的应用。电镀金刚石线锯取代普通砂浆线加工多晶硅、蓝宝石等硬脆材料成为发展的趋势。因此，亟需解决电镀金刚石线锯规模化生产的难题一线锯生产设备的制造。当前，电镀金刚石线锯的上砂方式可以分为落砂法和埋砂法。落砂法一在上砂槽内加置搅拌装置或者向镀液中通入压缩空气使得镀液中的金刚石微粉悬浮起来，由于金刚石微粉自身所受的重力大于镀液对其的浮力而落至钢丝线基体上，并随着镍离子的沉积固结于基体上。然而，在对镀液搅拌的过程中，会引起镀液的无序流动，对基体吸附(物理吸附)微粉磨粒产生冲击，导致固砂困难，线锯产品质量无法保证。埋砂法一在上砂过程中，基体被埋在金刚石微粉之中，随着镍离子的放电沉积被包覆在镀层里。基体埋在金刚石微粉之中，受到微粉对其的压力，如果基体钢丝线离开砂槽，会产生抖动，对上砂不利；当基体快速移动时，部分已经完成物理吸附的微粉颗粒会受到周边微粉颗粒的碰撞而脱落，影响上砂量；此外，镀液、基体由于金刚石微粉的掩埋会出现局部接触不良的情况，造成锯丝局部缺砂的现象。
实用新型内容本实用新型所要解决技术问题是提供一种结构简单、制造容易、上砂效率高和上砂时间短的电镀金刚石线锯上砂装置。为了解决上述问题采用以下技术方案:一种电镀金刚石线锯上砂装置，包括镀液箱和循环系统，所述的循环系统包括串联设置的排液管、母槽、隔膜泵和进液管，进液管和排液管分别于镀液箱的上部连通；母槽下部设有连接气泵的进气管；镀液箱内两侧设有于电源正极连接的阳极，镀液箱中间设有辊轮，辊轮通过电动机驱动；镀液箱上方和下方均设有导轮，导轮与电源负极连接。镀液箱的下端通过溢流管与母槽连通。镀液箱内的两侧悬挂镍板或者充满镍块的钛篮作为阳极，并连接电源的正极。所述的辊轮由变频电机驱动；辊轮上开设有轴向的沟槽；沟槽内设有充满镍珠的钛管、或者沟槽内放置若干密封良好的圆柱形强磁铁、或者沟槽内混合放置充满镍珠的钛管和圆柱形强磁铁。所述的导轮由导电性能好的材料制成，上、下导轮设置在同一竖直线上，两组上、下导轮之间对称设置；下导轮设置在镀液箱下方导轮槽中，上导轮设置在镀液箱上方，上下导轮之间设有基体钢丝。所述的基体钢丝和阳极之间设有缠有滤布的有机玻璃管。所述的隔膜泵为电动或者压缩空气驱动的。所述的排液管和/或进液管上设有阀门。本实用新型采用落砂法上砂方式制造金刚石线锯。镀液箱中辊轮的转动使金刚石微粉悬浮起来，在电场或者磁场的作用下，微粉颗粒聚集在基体钢丝附近并与之接触、碰撞，从而完成上砂。本实用新型的镀液箱中，旋转的辊轮使镀液形成有序的流动，镀液和金刚石微粉以一定的转速由下而上涌动。辊轮沟槽内的充满镍珠的钛管和/或圆柱形强磁铁生成的电场和/或磁场，使得金刚石微粉均匀的分布在镀液中，微粉由下而上匀速游动，增加了基体钢丝与金刚石微粉的接触机会，减弱了镀液流动对金刚石微粉物理吸附的冲击以及已固结金刚石微粉和未固结金刚石微粉的碰撞，克服了传统落砂法上砂槽中的搅拌引起的镀液无规则流动从而使得金刚石微粉在镀液中无序游动难以固结至基体钢丝上的缺点。使用本实用新型上砂固结速度最快可以达到10m/min，所制得的电镀金刚石线锯表面金刚石微粉颗粒分布均匀致密，没有出现埋砂法制得锯丝表面缺砂的现象。
图1为本实用新型的结构示意图主视图。图2为本实用新型的结构示意图左视图。图3为本实用新型辊轮的主视图。图4为本实用新型辊轮的俯视图。图5为本实用新型有机玻璃管的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种电镀金刚石线锯上砂装置，包括镀液箱2和循环系统。循环系统包括串联设置的排液管6、母槽9、隔膜泵8和进液管7，进液管7和排液管6分别于镀液箱2的上部连通。镀液箱2的下端通过溢流管10与母槽9连通，母槽下部设有连接气泵的进气管11。镀液箱2内的两侧悬挂镍板或者充满镍块的钛篮作为阳极，并连接电源的正极。镀液箱中间设有辊轮3，辊轮3通过变频电动机4驱动。如图3、4所示，辊轮3包括辊轮本体3-2及其两端的转轴3-1，辊轮本体3-2上开设有轴向的沟槽3-3。沟槽内设有充满镍珠的钛管、或者沟槽内放置若干密封良好的圆柱形强磁铁、或者沟槽内混合放置充满镍珠的钛管和圆柱形强磁铁。镀液箱2上方和下方分别设有对称的两组上导轮1-1和下导轮1-2，下导轮1-2设置在镀液箱2下方导轮槽5中，上导轮1-1设置在镀液箱2上方，导轮由导电性能好的材料制成并与电源负极连接，同一组中的上、下导轮设置在同一竖直线上，两组基体钢丝14分别位于两组对称的上、下导轮之间。基体钢丝和阳极之间设有缠有滤布的有机玻璃管12，如图5所示，有机玻璃管12上均匀的设有若干小孔13。隔膜泵为电动或者压缩空气驱动的。排液管和/或进液管上设有阀门。使用方法:将以下配方的镀液置于母槽中:氨基磺酸镍200 350g/L、氯化镍35 40g/L、硫酸钴5 20 g/L、硼酸30 40g/L、十二烷基硫酸钠0.1 0.8 g/L。将镀液的pH调至3.8 4.1，向镀液箱和母槽中投入金刚石微粉。电源输出直流电，阴极电流密度保持在3 6 A/dm2,镀液温度保持在45 70°C，基体钢丝(Φ0.10 0.25mm)传输速度设定为2 10 m/min。两组平行的基体钢丝经下导轮进入镀液箱，然后绕过上导轮离开镀液箱，或者基体钢丝经上导轮进入镀液箱，然后绕过下导轮离开镀液箱。两组基体钢丝分居与辊轮的两侦牝辊轮在变频电动机的驱动下，转速保持在50 100r/min，并由变频器控制其转速，用来控制基体钢丝的上砂量。辊轮转动时，镀液随之流动，金刚石微粉悬浮起来，在阳极镍板或者充满镍块的钛篮、以及充满镍珠的钛管和/或圆柱形强磁铁的共同作用下，金刚石微粉固结至基体钢丝上。镀液箱中镀液以及其携带的金刚石微粉由溢流管流至母槽。母槽下部通过进气管通入压缩空气，在气动搅拌的作用下，金刚石微粉处于悬浮状态。由电动或压缩空气驱动的隔膜泵将镀液和悬浮的金刚石微粉通过进液管泵至镀液箱中，用于镀液和金刚石微粉的补充与循环。镀液和微粉的补充量可以通过调节隔膜泵及阀门来调节、控制。为了减少金刚石微粉的用量，可以在阳极和基体钢丝之间放置缠有滤布的有机玻璃管，增加基体附近的金刚石微粉颗粒与其接触、碰撞的机会，提高金刚石微粉上砂效率。基体钢丝上砂工序分为两步，依次经过两个相同的本实用新型电镀金刚石线锯上砂装置，进入镀液箱的方向相反。
权利要求1.一种电镀金刚石线锯上砂装置，包括镀液箱和循环系统，其特征是:所述的循环系统包括串联设置的排液管、母槽、隔膜泵和进液管，进液管和排液管分别于镀液箱的上部连通；母槽下部设有连接气泵的进气管；镀液箱内两侧设有于电源正极连接的阳极，镀液箱中间设有辊轮，辊轮通过电动机驱动；镀液箱上方和下方均设有导轮，导轮与电源负极连接。
2.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:镀液箱的下端通过溢流管与母槽连通。
3.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:镀液箱内的两侧悬挂镍板或者充满镍块的钛篮作为阳极，并连接电源的正极。
4.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:所述的辊轮由变频电机驱动；辊轮上开设有轴向的沟槽；沟槽内设有充满镍珠的钛管、或者沟槽内放置若干密封良好的圆柱形强磁铁、或者沟槽内混合放置充满镍珠的钛管和圆柱形强磁铁。
5.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:所述的导轮由导电性能好的材料制成，上、下导轮设置在同一竖直线上，两组上、下导轮之间对称设置；下导轮设置在镀液箱下方导轮槽中，上导轮设置在镀液箱上方，上下导轮之间设有基体钢丝。
6.根据权利要求5所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:所述的基体钢丝和阳极之间设有缠有滤布的有机玻璃管。
7.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:所述的隔膜泵为电动或者压缩空气驱动的。
8.根据权利要求1所述的电镀金刚石线锯上砂装置，其特征是:所述的排液管和/或进液管上设有阀门。
专利摘要一种电镀金刚石线锯上砂装置，包括镀液箱和循环系统，所述的循环系统包括串联设置的排液管、母槽、隔膜泵和进液管，进液管和排液管分别于镀液箱的上部连通；母槽下部设有连接气泵的进气管；镀液箱内两侧设有于电源正极连接的阳极，镀液箱中间设有辊轮，辊轮通过电动机驱动；镀液箱上方和下方均设有导轮，导轮与电源负极连接。本实用新型镀液和金刚石微粉以一定的转速由下而上涌动。辊轮沟槽内的充满镍珠的钛管和/或圆柱形强磁铁生成的电场和/或磁场，增加了基体钢丝与金刚石微粉的接触机会，克服了传统落砂法上砂槽中的搅拌引起的镀液无规则流动从而使得金刚石微粉在镀液中无序游动难以固结至基体钢丝上的缺点。
文档编号C25D15/00GK203034117SQ20122074101
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王亮亮, 刘铭, 陈亚超 申请人:郑州磨料磨具磨削研究所, 郑州三磨超硬材料有限公司